Se denominan pastas expansivas a las combinaciones de arcillas y otros elementos que en el horno, al alcanzar una temperatura determinada, se transforman en espumas, incrementando su volumen. Para la obtención de espumas, hay un rango muy pequeño de temperatura, ya que si se mantiene la meseta de cocción o si se sigue aumentando la temperatura más allá de la expansión, se vuelve a reducir el volumen de estas pastas. El motivo, es que, a la temperatura de expansión, la pasta se encuentra en estado de masa fundida vítrea muy viscosa y es entonces cuando se produce la liberación masiva de gases, provocando el crecimiento en volumen. Las espumas solidificadas son pastas porosas, con poros de más de 10 μm, los cuales representan más del 60% del volumen de la pasta.
 |
| Perlita, vermiculita, pizarra y arlita. |
No hay mucha bibliografía sobre las pastas expansivas. David Rosell imparte un curso basado en su experiencia en el taller sobre espumas cerámicas y arcillas expansivas para conseguir sus piezas de Especies minerales. Expone a la vez que trabaja en el diseño y producción de vajillas cerámicas exclusivas para restaurantes de élite.
Una de las fórmulas que propone para conseguirlas consiste en introducir materias que liberan gases al aumentar la temperatura. Tenemos aquí dos tipos de materias
primas: rocas (perlita, vermiculita, pizarras) y pastas cerámicas preparadas para expandirse. Destacan
las pastas realizadas con Arlita (arcilla expandida), ya que si escogemos arlita en bolas de pequeño
diámetro todavía pueden expandirse en el horno. También pueden realizarse pastas con mezclas de arlita + perlita + arcillas con celulosa.
● CaCO3 → CO2 ↑ + CaO (a <900ºC) ● C (de materia orgánica) + Fe2O3 → CO2 ↑ + 2FeO (descomposición a 1000ºC)
● FeS2 (pirita) → FeS + S ↑ (descomposición a 400-500ºC)
● 2FeS + 3O2 → 2FeO + 2SO2 ↑
● minerales con OH (vermiculita, anfíboles, micas) liberan H2O ↑ a 700-750ºC ● 2FeO + H2O → Fe2O3 + H2 ↑
De entre las rocas, las pizarras son muy utilizadas. Hay muchos tipos de pizarras (gresosa, devónica, carbonífera, moteada o filita, arcillosa, bituminosa,..) y dependiendo de la pizarra que se elijan tendremos una mayor o menor expansión. Utilizaremos en el experimento la denominada pizarra nicorella o licorella, de La Bisbal del Penedes.
Por otro lado, una atmósfera de reducción también genera gases y, por tanto, ayuda a la generación de espumas.
Como estamos trabajando con hornos eléctricos no podemos hacer atmósfera reductora y vamos a utilizar
carburo de silicio para que actúe como reductor local. Elegimos para esta tarea el tamaño de partícula de SiC de
500 μm y en algunas pruebas de 250 μm. El SiC se descompone por sí solo a 2730ºC, pero en presencia de
fundentes alcalinos empieza su reacción reductora desde baja temperatura.
Como resumen podemos decir que una pasta expansiva se compone de agentes porógenos + agentes plásticos +
correctores de temperatura. La pasta se mete al horno hasta alcanzar una temperatura en la que se liberan gases
mientras la masa fundida permanece viscosa, produciéndose una espuma y el aumento de volumen. Tras el enfriamiento se obtiene una cerámica muy porosa y expandida.
Éstas son las recetas experimentadas:
La preparación se hace en polvo, que luego se hidrata, para 100 gr. 50 ml. de agua.
La pizarra se comercializa en polvo en paquetes de 25 kilos.
Puede verse que las 6 pastas de arcilla blanca se comportan de forma muy parecida a los vidriados habituales. Las pastas han crecido poco en la muestra del azulejo porque parecen necesitar algo más de temperatura. Las tres muestras de arriba son las pastas 2, 3 y 4 a mayor temperatura (pruebas hechas con microondas) y se puede apreciar que tienen un crecimiento muy superior.
No hay comentarios:
Publicar un comentario